2018版高考化学二轮复习第七章化学反应速率和化学平衡7.3化学平衡常数化学反应进行的方向跟踪检测.docx

跟踪检测（二十五） 化学平衡常数 化学反应进行的方向1对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是()A在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向B温度、压强一定时，放热的熵增加的反应不一定能自发进行C反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素D能够自发进行的反应就一定能够发生并完成解析：选AA项，在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果，正确；B项，放热反应H0，熵增加的反应S0，HTS一定小于0，反应一定能自发进行，错误；C项，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果，错误；D项，自发反应是指该反应具有发生的倾向，不具备一定的条件不一定能发生，也不一定能完成，如可逆反应，错误。2(2017衡水模拟)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)2B(g)4C(s)2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应的前后压强之比为54(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是()A该反应的化学平衡常数表达式是KB此时，B的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D增加B，B的平衡转化率不变解析：选BA项，由题给反应知该反应的化学平衡常数K，错误；B项，生成1.6 mol C时，消耗B的物质的量为0.8 mol，B的平衡转化率为100%40%，正确；C项，题给反应的正反应气体体积减少，增大该体系的压强，平衡向右移动，但由于温度不变，化学平衡常数不变，错误；D项，增加B，B的平衡转化率减小，错误。3(2017红塔区期中)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)Ha kJmol1其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示。下列说法中正确的是()t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6A该反应的正反应为放热反应，即a0B当平衡浓度符合c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)时的温度为830 C当其他条件不变时，若缩小容器的体积，则有利于该反应平衡正向移动D当v(H2)v(H2O)时该反应达到化学平衡状态解析：选B根据表格知，升高温度，化学平衡常数增大，则正反应是吸热反应，A错误；在某平衡状态时，c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，则说明平衡常数K1，由表中数据可知，该温度为830 ，B正确；当其他条件不变时，若缩小容器的体积，气体压强增大，化学反应速率增大，但平衡不移动，C错误；无论该反应是否达到平衡状态，v正(H2)和v正(H2O)始终相等，所以不能判断该反应是否达到平衡状态，D错误。480 时，在2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4=2NO2HQ kJmol1(Q0)，获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/(molL1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A升高温度该反应的平衡常数K减小B2040 s内，v(N2O4)0.004 molL1s1C反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJD100 s时再通入0.40 mol N2O4，达新平衡时N2O4的转化率增大解析：选C该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，A错误；2040 s内，v(NO2)0.004 molL1s1，v(N2O4)v(NO2)0.002 molL1s1，B错误；浓度不变时，说明反应已达平衡，此时，生成NO2 0.30 molL12 L0.60 mol，由热化学方程式可知，生成0.6 mol NO2吸收热量0.3Q kJ，C正确；100 s时再通入0.40 mol N2O4，相当于增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，D错误。5在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g)=2Z(g)H0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法不正确的是()A反应前2 min的平均速率v(Z)2.0103molL1min1B其他条件不变，升高温度，反应达到新平衡前，v(逆)v(正)C该温度下，此反应的平衡常数K1.44D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数不变解析：选A反应前2 min，Y的物质的量变化(0.160.12)mol，浓度变化为0.004 molL1，v(Y)0.004 molL12 min0.002 molL1min1，则v(Z)2v(Y)0.004 molL1min1，A错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，v(逆)v(正)，B正确；7 min时反应达到平衡，这时c(Z)0.012 molL1，c(X)c(Y)0.01 molL1，K1.44，C正确；反应前后气体体积不变，再充入0.2 mol Z，平衡状态相同，达到平衡后X的体积分数不变，D正确。6碘单质难溶于水却易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液发生反应：I2(aq)I(aq)I(aq)，该反应的平衡常数与温度的关系如图，下列说法不正确的是()A上述正反应为放热反应B上述体系中加入苯，平衡不移动C可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质D实验室配制碘水时，为增大碘单质的溶解度可加入适量KI溶液解析：选B由图中可知，随着温度的升高，平衡常数减小，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A正确；加入苯后能将溶液中的碘单质萃取，降低了溶液中c(I2)，平衡逆向移动，B错误；硫粉中的碘单质在加入KI后，碘单质生成KI3而除去，C正确；配制碘水时，加入KI溶液，使平衡正向移动，增大碘单质的溶解度，D正确。7.如图所示的装置中发生反应2A2(g)B2(g)2C(g)Ha kJmol1(a0)，已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K，向容积相同的A、B容器中分别都充入2 mol A2和1 mol B2气体。两容器分别在500 达平衡时，A中C的浓度为c1 molL1，放出热量b kJ，B中C的浓度为c2 molL1，放出热量c kJ。下列说法中正确的是()A500 达平衡时有：c1c2B500 达平衡时有：abcC达平衡后打开K，容器B的体积将减小D此反应的平衡常数随温度升高而增大解析：选CA为恒容容器，B是恒压容器，反应2A2(g)B2(g)2C(g)发生以后，气体的物质的量减小，B相当于在A的基础上加压，平衡B相对于平衡A是增大压强，平衡右移，C的浓度增大，放出的热量增加。所以c1c2，A错误；热化学方程式中a是2 mol A2和1 mol B2完全反应放出的热量，平衡B相对于平衡A而言是向右移动，放出的热量增大，所以acb，B错误；因为B端压强大于A端的压强，打开K后，活塞P会向左移动，B的体积减小，C正确；正反应是放热反应，温度越高K值越小，D错误。8(2017哈尔滨模拟)固体碘化铵置于密闭容器中，加热至一定温度后恒温，容器中发生反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)2HI(g)H2(g)I2(g)，测得平衡时c(I2)0.5 molL1，反应的平衡常数为20，则下列结论不正确的是()A平衡时c(NH3)5 molL1B平衡时HI分解率为20%C混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反应达到平衡状态的标志D平衡后缩小容器容积，NH4I的物质的量增加，I2的物质的量不变解析：选D设碘化铵生成氨气和碘化氢的浓度为x 2HI(g)H2(g)I2(g)起始(molL1)x00变化(molL1) 1 0.5 0.5平衡(molL1) x1 0.5 0.5根据反应的平衡常数为20，得x(x1)20，解得x5 molL1，c(NH3)5 molL1，A正确；平衡时HI分解率为100%20%，B正确；反应固体生成气体，平均摩尔质量始终不变，反应反应前后物质的量不变，平均摩尔质量始终不变，故混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反应达到平衡状态的标志，C正确；平衡后缩小容器容积，平衡逆向移动，NH4I的物质的量增加，HI的物质的量降低，平衡逆向移动，则I2的物质的量减小，D错误。9化学平衡状态 、的相关数据如下表：编号化学方程式平衡常数温度979 K1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11.472.15CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K21.62bFe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K3a1.68根据以上信息判断，下列结论错误的是()AabB增大压强，平衡状态不移动C升高温度平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应解析：选CFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，K1，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，K2，Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)，K3，同温度下，K2，K3K1K2,979 K时平衡常数a1.471.622.38,1 173 K时平衡常数b0.78，可知ab，A正确；反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，B正确；由a2.38知，反应平衡常数随温度升高减小，平衡逆向移动，C错误；由b0.78知，反应的平衡常数随温度升高减小，反应为放热反应，反应平衡常数随温度升高减小，反应为放热反应，D正确。10.(2015安徽高考)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下，该反应的平衡常数KB温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H0解析：选AA项，由曲线a可知，达到平衡时c(N2)c1 molL1，则生成的c(NO)2(c0c1)molL1，故K；B项，反应物和生成物都是气体，当容器保持恒容时，混合气体的密度始终保持不变；C项，催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动，故加入催化剂后达到平衡时，c(N2)仍为c1 molL1；D项，若曲线b改变的是温度，根据达到平衡时曲线b对应的时间短，则对应温度高，升高温度c(N2)减小，平衡正向移动，正反应为吸热反应，H0。11(2017昆明模拟).雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应：N2(g)O2(g)2NO(g)H1a kJmol12NO(g)O2(g)2NO2(g)H2b kJmol1CO(g)1/2O2(g)CO2(g)H3c kJmol12CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H4请回答下列问题：(1)根据反应，确定反应中H4_kJmol1。(2)下列情况能说明反应已达平衡状态的是_(填编号)。A单位时间内生成1 mol NO2的同时消耗了1 mol NOB在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变C混合气体的颜色保持不变D在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变.甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下所示：化学反应平衡常数温度/5007008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)K12.50.340.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.01.702.523H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3 请回答下列问题： (1)反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)。(3)500 时测得反应在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(molL1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正_v逆(填“”“”或“”)。(4)反应按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是_(填字母)。A温度：T1T2T3B正反应速率：v(a)v(c)，v(b)v(d)C平衡常数：K(a)K(c)，K(b)K(d)解析： .(1)根据盖斯定律，2得2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H4(2ca)kJmol1；(2)A项，单位时间内生成1 mol NO2的同时消耗了1 mol NO，都是正反应，不能说明达到平衡状态，错误；B项，密度，总质量一定，容积一定，密度不变，故混合气体的密度保持不变不能说明达到平衡状态，错误；C项，NO2气体为红棕色，混合气体颜色不变，即c(NO2)不变，说明达到平衡状态，正确；D项，在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变，能说明达到平衡状态。.(1)反应的平衡常数随温度升高增大，说明升高温度平衡正向移动，正反应是吸热反应。(2)反应得到反应，可得平衡常数K3K1K2；(3)500 时，测得反应在某时刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1 molL1、0.8 molL1、0.3 molL1、0.15 molL1，Q0.88K2.5，则此时反应正向进行v正v逆。(4)A项，根据反应中温度与K的关系知该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，CO的转化率减小，所以T3T2T1，错误；B项，反应速率v(c)v(a)，v(b)v(d)，错误；C项，温度越高，平衡常数越小，压强对平衡常数无影响，所以K(a)K(c)，K(b)K(d)，正确。答案：.(1)2ca(2)CD.(1)吸热(2)K1K2(3)(4)C12甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛，某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。(1)已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H21 299.6 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3571.6 kJmol1则甲烷气相裂解反应：2CH4(g)=C2H2(g)3H2(g)的H_。(2)该研究小组在研究过程中得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度()的关系如图所示。T1时，向2 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g)2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)c(CH4)。该反应达到平衡时，CH4的转化率为_。对上述平衡状态，若改变温度至T2 ，经10 s后再次达到平衡，c(CH4)2c(C2H4)，则10 s内C2H4的平均反应速率v(C2H4)_，上述变化过程中T1_(填“”或“”)T2，判断理由是_。(3)若容器中发生反应2CH4(g)C2H2(g)3H2(g)，列式计算该反应在图中A点温度时的平衡常数K_(用平衡分压代替平衡浓度)；若只改变一个反应条件使该反应方程式的平衡常数K值变大，则该条件是_(填字母)。A可能减小了C2H2的浓度B一定是升高了温度C可能增大了反应体系的压强D可能使用了催化剂解析：(1)将三个已知的热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律，2可得热化学方程式2CH4(g)C2H2(g)3H2(g)H376.4 kJmol1。(2)设达到平衡时，甲烷转化了x molL1，根据“三段式”法进行计算：2CH4(g)C2H4(g)2H2(g)起始(molL1) 0.15 0 0转化(molL1) x 0.5x x平衡(molL1) 0.15x 0.5x x则有0.15x0.5x，解得x0.1，故CH4的转化率为100%66.7%。由图像判断出该反应为吸热反应，因重新达到平衡后甲烷的浓度增大，故反应逆向移动，则T1T2为降温过程，即T1T2。结合的计算结果，设重新达到平衡时，甲烷的浓度变化了y molL1，根据“三段式”法进行计算：2CH4(g)C2H4(g)2H2(g)起始(molL1) 0.05 0.05 0.1转化(molL1) y 0.5y y平衡(molL1) 0.05y 0.050.5y 0.1y则有0.05y2(0.050.5y)，解得y0.025。则v(C2H4)0.00 125 molL1s1。(3)由题图中数据可知，平衡时各物质分压如下：2CH4(g)C2H2(g)3H2(g) 1103 1101 1104平衡常数K1105。平衡常数只与温度有关，由题给图像可知该反应为吸热反应，则升高温度可使化学平衡常数增大。答案：(1)376.4 kJmol1(2)66.7%0.001 25 molL1s1从题给图像判断出该反应为吸热反应，对比T1和T2两种平衡状态，由T1到T2，CH4浓度增大，说明平衡逆向移动，则T1T2(3)1105B13(2017渭南二模)某温度，将2 mol CO与5 mol H2的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。经过5 min后，反应达到平衡，此时转移电子6 mol。(1)该反应的平衡常数为_，v(CH3OH)_molL1min1。若保持体积不变，再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH，此时v(正)_v(逆)(填“”“”或“”)。(2)在其他条件不变的情况下，再增加2 mol CO与5 mol H2，达到新平衡时，CO的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)下列不能说明该反应已达到平衡状态的是_。aCH3OH的质量不变b混合气体的平均相对分子质量不再改变cv逆(CO)2v正(H2)d混合气体的密度不再发生改变(4)在一定压强下，向容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则p1_p2(填“大于”“小于”或“等于”，下同)。H_0，该反应在_(填“高温”或“低温”)下能自发进行。(5)能使该反应的反